Weitere Einblicke in die Pathogenese der Vogelmalaria

Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass aviäre Hämosporidien (Gattungen von Plasmodium, Haemoproteus und Leucocytozoon) nicht nur gutartige Kommensalen sind, sondern häufig tödliche Infektionen bei Vögeln verursachen. Die Pathogenität wird überwiegend durch Gewebsstadien dieser Parasiten bedingt, die sich in verschiedenen Zelltypen entwickeln und zu einer Blockade von Blutgefäßen und Gewebeschäden führen. Gegenwärtig gibt es kaum Kenntnisse zur Langzeitpersistenz dieser Infektionen und das Vorhandensein ruhender Parasitenstadien, über die Zielzellen replikativer Gewebestadien, zur Auswirkung von Mischinfektionen auf das Ausmaß von Gewebeschäden, sowie zur Frage, ob 18S ribosomale RNA in bestimmten Entwicklungsstadien von aviären Malaria-Parasiten unterschiedlich exprimiert sind.

In dieser Studie sollen folgende Hypothesen getestet werden: (1) In Analogie zu Malaria-Parasiten von Primaten weisen aviäre Hämosporidien auch genetisch unterschiedliche Varianten der ribosomalen 18S-RNA in Wirten (Vögeln) und Vektoren (Stechmücken oder Gnitzen) auf. (2) Rückfälle bei Vogelmalaria werden durch ruhende Gewebsstadien verursacht, die durch ausreichend empfindliche molekulare Nachweismethoden sichtbar gemacht werden können. (3) Die exoerythrozytäre Vermehrung von Vogelmalaria-Parasiten der Vögel ist auf wenige spezialisierte Wirtszelltypen in verschiedenen Geweben beschränkt und verursacht in Mehrfachinfektionen stärkere Gewebsläsionen.

Zunächst werden differentiell exprimierte 18S rRNA-Varianten durch varianten-spezifische Sonden in Vogelwirten und Arthropodenvektoren dargestellt. Diese Ergebnisse sind die Basis der nachfolgenden Projektteile. Ruhende Stadien sollen durch ein hochsensibles In-situ-Hybridisierungsverfahren in experimentell infizierten Kanarienvögeln sichtbar gemacht werden. Die Wirtszelltypen, die die Vermehrung von Parasiten in verschiedenen Geweben unterstützen, werden durch Doppelmarkierungsansätze mit Antikörpern für bestimmte Zellmarker und molekulare Sonden für Hämosporidien identifiziert. Schließlich soll die Auswirkung von Mischinfektionen mit zwei oder mehr Hämosporidienarten mittels Doppelmarkierungen untersucht werden.

Die Mehrzahl der angegebenen Forschungsfragen wurde bisher nicht angesprochen (ruhende Stadien und differenzielle Expression von rRNAs bei Vogelmalaria) oder nicht auf vergleichbar überzeugende Weise untersucht (Identifizierung von Zelltypen, die die Vermehrung von Vogelmalaria-Parasiten ermöglichen, Auswirkungen von Mischinfektionen auf die Schwere der Gewebeschäden).


Mitarbeiter:
Univ.-Prof. Dr. Herbert Weissenböck, Dipl.ECPHM, Projektleitung 1
Dr. Josef Harl, Postdoc 2
MMag. Tanja Himmel PhD, Postdoc 3

Kooperationspartner:
Dr. Gediminas Valkiunas, Mikas Ilgunas, PhD, Nature Research Centre, Vilnius, Litauen 4

Projektzeitraum: 10/2020 - 09/2023

Finanzierung:
FWF - Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung 5

  

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